CN109579303A - 一种热量发生器及应用该发生器的锅炉 - Google Patents

一种热量发生器及应用该发生器的锅炉 Download PDF

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Abstract

一种热量发生器，包括散热腔体和发热腔体，发热腔体内有发热管，发热管与外部电源连接；发热腔体内填装有用于导热的超导液；散热腔体和发热腔体均为中空结构，散热腔体和发热腔体的内壁上涂覆有一层搪瓷层，中间为金属板层，外壁上涂覆有漆料层；发热管设置于发热腔体径向的中央位置；发热管两端有定位座，定位座固定安装在发热腔体两端面上；陶瓷套套设于加热棒外部，导热填料填装于陶瓷套与加热棒之间的腔体内；加热棒的一端设置接线柱。这种热量发生器是在现有超导液加热散热的基础上，加装陶瓷套和导热填料，有效防止超导液对加热棒的腐蚀，在保证散热效果的同时，大大延长其使用寿命。

Description

一种热量发生器及应用该发生器的锅炉
技术领域
本发明涉及散热设备，具体地说是一种热量发生器以及应用该发生器的锅炉。
背景技术
目前，用于加热散热的设备多种多样，但是为了节能减排，很多技术人员在多个领域开始应用超导液加热散热设备。
传统模式的超导液加热散热设备，是利用真空腔体环境，将加热棒加热，再通过超导液受热后沸腾加热真空腔体，再通过散热设备自身将热量散发出来，由于超导液具有腐蚀性，加热棒完全浸没在超导液中，长期使用后，不仅会在加热棒表面产生杂质附着层，影响加热效果，而且还会侵蚀加热棒本体，影响其使用寿命和加热效果。
另外，超导液在沸腾散热过程中，其蒸汽布满整个真空环境的散热设备的腔体中，长期使用的情况下，仍会对散热设备的内壁造成侵蚀损坏，影响其使用寿命。
发明内容
本发明针对背景技术中提及的超导液加热散热设备中超导液对散热设备腐蚀影响其使用寿命和散热效果的缺陷，提供一种在保证其散热效果的基础上，延长其使用寿命的热量发生器以及应用该热量发生器的锅炉。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种热量发生器，包括散热腔体和发热腔体，发热腔体内部设置有发热管，发热管通过导线与外部电源连接；散热腔体内为真空状态；发热腔体与散热腔体连通；所述散热腔体和发热腔体均为热传导效果好的金属壳体，发热腔体内填装有用于导热的超导液；
散热腔体和发热腔体均为中空结构，散热腔体和发热腔体的内壁上涂覆有一层搪瓷层，中间为金属板层，外壁上涂覆有漆料层；
发热管设置于发热腔体径向的中央位置，在长度方向上贯穿整个发热腔体；发热管的两端分别套装有定位座，定位座固定安装在发热腔体两端面上；
发热管包括加热棒、陶瓷套和导热填料；陶瓷套套设于加热棒的外部，导热填料填装于陶瓷套与加热棒之间的腔体内；加热棒的一端设置接线柱，该接线柱通过导线与外部电源连接。
导热填料为石墨或石墨烯中的一种。
所述加热棒和陶瓷套为内外同心套装在一起的圆柱棒体和圆柱套；陶瓷套内径大于加热棒外径1-3cm。
定位座包括内定位座和外定位座；内定位座的中央位置设置有与陶瓷套端部相匹配的内凹槽，槽壁上设置与陶瓷套端部相连接的螺纹；外定位座的中央位置设置有与陶瓷套另一端部相匹配的通孔，孔壁上设置有与陶瓷套端部相连接的螺纹。
所述的陶瓷套内部的里端设置有一定位套，该定位套表面上设置有内凹槽，所述加热棒的端部置于内凹槽内。
所述的超导液为煤油或稀料中的一种。
应用热量发生器的锅炉，包括炉体和热量发生器，热量发生器设置在炉体内下部的中央位置，其特征在于：
所述炉体侧壁上设置有出气口、温度传感器、液位计和进水口；出气口设置于炉体的中上部，所述温度传感器设置在炉体中部，所述液位计设置在炉体中下部，所述进水口设置在炉体的下部；
所述热量发生器的导线外部套装有一陶瓷管，该陶瓷管的另一端置于炉体外部。
所述陶瓷管的端部设置有一与其为一体的陶瓷盖帽，该陶瓷盖帽通过螺纹形式扣装在发热腔体的端部，陶瓷盖帽内圈套装密封圈；所述陶瓷管的另一端伸出炉体侧壁，陶瓷管与炉体侧壁之间设置密封圈。
所述液位计的安装高度等于或低于散热腔体的最高平面。
与现有技术相比，本发明所公开的这种热量发生器是在现有超导液加热散热的基础上，加装陶瓷套和导热填料，有效防止超导液对加热棒的腐蚀，在保证散热效果的同时，大大延长其使用寿命；在加热棒上加装定位套等限位固定件，防止超导热加热后加热棒震动发生位移，保证其加热的稳定性，节能环保，低能耗，低耗损。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中发热管的结构示意图。
图3为本发明中散热管管壁的层状结构示意图。
图4为本发明中热量发生器与锅炉炉体安装位置示意图。
图中：散热腔体1，导线2，发热腔体3，发热管4，超导液5，定位座6，接线柱7，陶瓷套8，加热棒9，内定位座10，定位套11，导热填料12，搪瓷层13，铁板层14，涂漆层15，出气口16，炉体17，陶瓷管18，进水口19，液位计20，温度传感器21，外定位座22，陶瓷盖帽23。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
参见附图1-4，本发明中所公开的这种热量发生器是在现有超导液加热散热的散热设备的结构上进行实质性改进，根据其实际使用方式，可作为散热器使用，也可作为锅炉的加热器使用，通过电能加热超导液从而产生和散发热量。
这种热量发生器，包括散热腔体1和发热腔体3，发热腔体3内部设置有发热管4，发热管4通过导线2与外部电源连接。散热腔体1内为真空环境。发热腔体与散热腔体连通。散热腔体和发热腔体均为热传导效果好的金属壳体，本实施例中采用的为铝板。发热腔体内填装有用于导热的超导液5，超导液的种类及添加量根据其应用或者所需温度可以进行调整。作为优选方案，超导液选择稀料或者煤油，稀料为硝基稀料即可。
散热腔体和发热腔体均为中空结构，散热腔体和发热腔体的内壁上涂覆有一层搪瓷层13，中间为金属板层14，外壁上涂覆有漆料层15。作为优选方案，金属板层14可采用铝质板材或铁质板材等。
发热管4设置于发热腔体径向的中央位置，在长度方向上贯穿整个发热腔体3。发热管4的两端分别套装有定位座6，定位座6固定安装在发热腔体两端面上。
发热管为组合管，包括加热棒9、陶瓷套8和导热填料12。陶瓷套8套设于加热棒9的外部，导热填料12填装于陶瓷套8与加热棒9之间的腔体内。加热棒9的一端设置接线柱7，该接线柱通过导线2与外部电源连接。作为优选方案，导热填料最好选用固态材质物料，如石墨或石墨烯中的一种。加热棒9和陶瓷套8为内外同心套装在一起的圆柱棒体和圆柱套；陶瓷套内径大于加热棒外径1-3cm。
发热管通过定位座6安装在发热腔体内。定位座6包括内定位座10和外定位座22。内定位座10的中央位置设置有与陶瓷套8端部相匹配的内凹槽，陶瓷套为圆柱形，内凹槽为圆形凹槽。槽壁上设置与陶瓷套端部相连接的螺纹。外定位座22的中央位置设置有与陶瓷套8另一端部相匹配的通孔，孔壁上设置有与陶瓷套端部相连接的螺纹。
作为优选方案，陶瓷套8内部的里端设置有一定位套11，该定位套11表面上设置有内凹槽，加热棒9的端部置于内凹槽内，定位套和定位座均起到限位定位的作用，超导液被加热后沸腾，发热管在超导液之中会产生振动，定位座能够有效防止其发生位移，保证加热效果的稳定性。
这种热量发生器，根据实际情况可用于多种环境。
实施例一
该热量发生器作为散热器使用
散热腔体制作成散热器的外形，上下各设置一横向腔体，在上下横向腔体之间设置与其垂直的纵向腔体，横向腔体和纵向腔体之间相互连通。发热管设置在下面的横向腔体内，下面的横向腔体成为发热腔体。导线一端与接线柱接通，另一端接通电源后，加热管开始加热导热填料，该实施例中，导热填料采用的是石墨烯，导热填料将加热棒外部的陶瓷套加热后，陶瓷套对超导液实施加热，超导液采用硝基稀料，沸腾温度为30-35°左右，超导液填满整个下部横向腔体内部，上部的散热腔体呈真空状态的密封腔体，超导液沸腾后，将真空环境加热，再通过散热腔体将热量散发到空气中，成为散热器。
实施例二
该热量发生器作为锅炉加热器使用
上述的应用热量发生器的锅炉包括炉体和热量发生器，热量发生器设置在炉体内下部的中央位置。
炉体17侧壁上设置有出气口16、温度传感器21、液位计20和进水口19。出气口16设置于炉体17的中上部，温度传感器21设置在炉体17中部，液位计20设置在炉体17中下部，进水口19设置在炉体17的下部。作为优选方案，为了保证密封性能，热量发生器的导线的外部套装有一陶瓷管18，该陶瓷管18的另一端置于炉体外部。陶瓷管18的端部设置有一与其为一体的陶瓷盖帽23，该陶瓷盖帽23通过螺纹形式扣装在发热腔体3的端部，密封接线柱和导线连接的部分，陶瓷盖帽23内圈套装密封圈，陶瓷管的另一端伸出炉体侧壁，陶瓷管与炉体侧壁之间设置密封圈。作为优选方案，在加热器中加装泄气阀和压力传感器。
液位计的安装高度等于或低于散热腔体的最高平面，根据要加热的水量的多少，设置热量发生器内超导液的加入量，要加热的水多，超导液的加入量也大。

Claims (9)

1.一种热量发生器，包括散热腔体和发热腔体，发热腔体内部设置有发热管，发热管通过导线与外部电源连接；散热腔体内为真空状态；发热腔体与散热腔体连通；所述散热腔体和发热腔体均为热传导效果好的金属壳体，发热腔体内填装有用于导热的超导液；
其特征在于：
散热腔体和发热腔体均为中空结构，散热腔体和发热腔体的内壁上涂覆有一层搪瓷层，中间为金属板层，外壁上涂覆有漆料层；
发热管设置于发热腔体径向的中央位置，在长度方向上贯穿整个发热腔体；发热管的两端分别套装有定位座，定位座固定安装在发热腔体两端面上；
发热管包括加热棒、陶瓷套和导热填料；陶瓷套套设于加热棒的外部，导热填料填装于陶瓷套与加热棒之间的腔体内；加热棒的一端设置接线柱，该接线柱通过导线与外部电源连接。
2.根据权利要求1所述的热量发生器，其特征在于：导热填料为石墨或石墨烯中的一种。
3.根据权利要求1所述的热量发生器，其特征在于：所述加热棒和陶瓷套为内外同心套装在一起的圆柱棒体和圆柱套；陶瓷套内径大于加热棒外径1-3cm。
4.根据权利要求3所述的热量发生器，其特征在于：定位座包括内定位座和外定位座；内定位座的中央位置设置有与陶瓷套端部相匹配的内凹槽，槽壁上设置与陶瓷套端部相连接的螺纹；外定位座的中央位置设置有与陶瓷套另一端部相匹配的通孔，孔壁上设置有与陶瓷套端部相连接的螺纹。
5.根据权利要求3所述的热量发生器，其特征在于：所述的陶瓷套内部的里端设置有一定位套，该定位套表面上设置有内凹槽，所述加热棒的端部置于内凹槽内。
6.根据权利要求1所述的热量发生器，其特征在于：所述的超导液为煤油或稀料中的一种。
7.一种应用如权1-6任一项所述的热量发生器的锅炉，包括炉体和热量发生器，热量发生器设置在炉体内下部的中央位置，其特征在于：
所述炉体侧壁上设置有出气口、温度传感器、液位计和进水口；出气口设置于炉体的中上部，所述温度传感器设置在炉体中部，所述液位计设置在炉体中下部，所述进水口设置在炉体的下部；
所述热量发生器的导线外部套装有一陶瓷管，该陶瓷管的另一端置于炉体外部。
8.根据权利要求7所述的锅炉，其特征在于：所述陶瓷管的端部设置有一与其为一体的陶瓷盖帽，该陶瓷盖帽通过螺纹形式扣装在发热腔体的端部，陶瓷盖帽内圈套装密封圈；所述陶瓷管的另一端伸出炉体侧壁，陶瓷管与炉体侧壁之间设置密封圈。
9.根据权利要求7所述的锅炉，其特征在于：所述液位计的安装高度等于或低于散热腔体的最高平面。
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